Согласно исследованию, выращивание сорняка пенникресса, часто называемого вонючкой, в качестве культуры требует меньше удобрений и пестицидов, чем других растений, которые можно использовать для производства возобновляемого авиатоплива. Кресс-салат также требует меньшего количества сельскохозяйственных операций, таких как обработка почвы, по сравнению с другими потенциальными культурами, выращиваемыми на биотопливе, что снижает связанные с этим экологические издержки. Эти затраты включают выбросы углекислого газа, которые приводят к изменению климата, а также другие выбросы, загрязняющие воздух.

Согласно исследованию, воздействие на окружающую среду можно было бы дополнительно смягчить с помощью методов управления фермерскими хозяйствами, которые удерживают удобрения на полях, а не позволяют им стекать в близлежащие водоразделы. Такие методы могут увеличить финансовые затраты на выращивание сельскохозяйственных культур, но уменьшить их воздействие на окружающую среду.

"Сокращение выбросов парниковых газов при авиаперелетах будет означать не просто постепенные изменения, но и фундаментальные изменения в том, как мы производим топливо и откуда оно берется", - сказал Аджай Шах, старший автор исследования и доцент кафедры пищевой, сельскохозяйственной и биологической инженерии в Университете штата Огайо в Вустере.. "И мы обнаружили, что из пенникресса может получиться очень хорошее альтернативное топливо, особенно если учесть экологические издержки его производства".

Исследование было недавно опубликовано онлайн в журнале Применяемая энергия.

Для этого исследования исследователи оценили воздействие на окружающую среду выращивания кресс-салата, транспортировки его на биоперерабатывающий завод и переработки в пригодное для использования реактивное топливо. Они также учитывали экологические издержки, связанные с сжиганием оставшихся побочных продуктов переработки семян кресс-салата в топливо.

Эти экологические издержки включают использование удобрений и пестицидов, потребление воды и энергии, необходимой для сбора урожая и транспортировки семян кресс-салата с фермы на биоперерабатывающий завод и переработки их в пригодное для использования топливо.

Исследователи построили компьютерные модели, чтобы определить, сколько общей энергии потребуется для производства реактивного топлива из семян кресс-салата, и сравнили эти оценки с энергией, необходимой для производства биотоплива из других культур. Данные для моделей взяты из существующих исследований по производству биотоплива.

Их модели показали, что для производства авиатоплива из кресс-салата требуется примерно вдвое меньше энергии, чем для производства авиатоплива из канолы или подсолнечника, двух других потенциальных культур для производства био-реактивного топлива. Исследователи обнаружили, что для производства масла из кресс-салата требуется примерно на треть больше энергии, чем для производства соевого масла, а энергия, необходимая для превращения кресс-салата в авиатопливо, примерно такая же, как для производства топлива из цветущего растения камелина, другой биотопливной культуры.

По словам Шаха, возобновляемое реактивное топливо пока не является финансово конкурентоспособным с топливом на основе ископаемого топлива. Но расчет воздействия альтернативных видов биотоплива на окружающую среду должен помочь как фермерам, так и политикам, пытающимся ограничить содержание углекислого газа в атмосфере Земли и, как мы надеемся, замедлить или остановить изменение климата.

"Пенникресс также является привлекательной альтернативой авиатопливу из-за его вегетационного периода", - сказал Шах. "Это зимняя покровная культура, которую можно выращивать между сезоном кукурузы и сезоном сои, что дает одному и тому же участку сельскохозяйственных угодий дополнительный цикл производства каждый год.

"Пенникресс можно сажать, когда кукуруза еще стоит в поле, до сбора урожая кукурузы", - сказал он. "И его можно собрать до того, как будут посеяны посевы сои. Суть в том, что его можно использовать в качестве покровной культуры, он не отвлекает никаких сельскохозяйственных угодий и обладает подходящими свойствами для производства возобновляемого авиатоплива".

Выбросы парниковых газов при авиаперелетах вносят свой вклад в изменение климата, составляя около 2% всех антропогенных выбросов углекислого газа, по данным различных групп, изучающих влияние транспорта на изменение климата.

"Сокращение этих выбросов почти наверняка будет означать поиск более чистых альтернатив реактивному топливу, изготовленному из ископаемого топлива", - сказал Шах. "Исследования, подобные этому, могут помочь определить наилучшую альтернативу.

"Когда дело доходит до pennycress, производство и логистика вносят большой вклад как в воздействие на окружающую среду, так и в затраты, и это проблемные области - их необходимо оптимизировать и решить, чтобы сделать их более эффективными", - сказал он. "Если бы мы могли улучшить эти области, мы могли бы сделать производство более энергоэффективным и существенно снизить затраты и воздействие на окружающую среду".

Эта работа была поддержана финансированием Министерства энергетики США.